复合磷酸盐系正极材料及其制备方法和应用技术

本申请属于电池材料技术领域，尤其涉及一种复合磷酸盐系正极材料及其制备方法和应用。复合磷酸盐系正极材料包括磷酸盐系活性内核，在所述磷酸盐系活性内核的外表面由内至外依次包覆有碳包覆层、氮掺杂碳包覆层和氮磷共掺杂碳包覆层。其中，碳包覆层能够改善复合正极材料的电子和离子导电性能，优化复合正极材料的颗粒大小及形貌。氮掺杂碳包覆层增加包覆的一致性和完整性；氮原子掺杂碳进一步增强碳包覆层的电子导电性和锂离子扩散。氮磷共掺杂碳包覆层中P、N原子的富电子云能提供丰富的导电网络，在不同颗粒之间形成相互接触形成串联网络，促进复合材料在充放电过程中界面电子传输，提升复合磷酸盐系正极材料在充放电过程中的循环和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电池材料，尤其涉及一种复合磷酸盐系正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、新能源汽车市场中的动力电池技术一直在升级，然而，随着人们对电动汽车续航里程的要求越来越高，其工作电压与能量密度已经不能满足需求。磷酸锰铁锂电池是一种新型的动力电池，与传统的三元锂电池和磷酸铁锂(lfp)电池相比，它具有更好的安全性能和更高的能量密度。作为同样橄榄石结构的磷酸锰铁锂(lmfp)等磷酸盐系正极材料是结合高能量密度的磷酸锰锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁锂等材料特效形成的固溶体正极材料。

2、然而，磷酸锰铁锂等磷酸盐系正极材料在大规模应用时存在的最大挑战之一是其电子/离子导电性极低，导致其快速充放电能力较差。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种复合磷酸盐系正极材料及其制备方法和应用，旨在一定程度上解决磷酸锰铁锂等磷酸盐系正极材料的电子/离子导电性低的问题。

2、为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

3、第一方面，本申请提供一种复合磷酸盐系正极材料，包括磷酸盐系活性内核，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，包括磷酸盐系活性内核，在所述磷酸盐系活性内核的外表面由内至外依次包覆有碳包覆层、氮掺杂碳包覆层和氮磷共掺杂碳包覆层。

2.如权利要求1所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，以所述复合磷酸盐系正极材料的质量为100％计，所述碳包覆层中，碳元素的质量百分含量0.3％～0.8％；

3.如权利要求1所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，所述氮掺杂碳包覆层中，氮元素与碳元素形成化学键和/或氮元素以游离的形式掺杂；

4.如权利要求1～3任一项所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，所述磷酸盐系活性内核中包括化学通式为L...

【技术特征摘要】

1.一种复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，包括磷酸盐系活性内核，在所述磷酸盐系活性内核的外表面由内至外依次包覆有碳包覆层、氮掺杂碳包覆层和氮磷共掺杂碳包覆层。

2.如权利要求1所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，以所述复合磷酸盐系正极材料的质量为100％计，所述碳包覆层中，碳元素的质量百分含量0.3％～0.8％；

3.如权利要求1所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，所述氮掺杂碳包覆层中，氮元素与碳元素形成化学键和/或氮元素以游离的形式掺杂；

4.如权利要求1～3任一项所述的复合磷酸盐系正极材料，其特征在于，所述磷酸盐系活性内核中包括化学通式为limmnxfeyanpo4的磷酸盐系正极材料，其中，a选自ti、mg、v、co、in、ni、zr、nb中的至少一种掺杂元素，0.95≤m≤1.05，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤n≤0.015，x+y+n＝1；

5.一种复合磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的复合磷酸盐系正极材料的制备方法，其特征在于，制备所述固相...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐杰，王鹏，孔令涌，冯泽，杭静，饶一楠，
申请(专利权)人：深圳市德方纳米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：